电磁感应综合问题 知识点题库

如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用Ff表示,则关于图乙中F1与Ff随时间t变化的关系图象可能的是(   )

A . B . C . D .
半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0 . 圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示.则(   )

A . θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B . θ= 时,杆产生的电动势为 C . θ=0时,杆受的安培力大小为 D . θ= 时,杆受的安培力大小为
如图所示,水平放置的平行金属导轨宽度为d=1m,导轨间接有一个阻值为R=2Ω的灯泡,一质量为m=1Kg的金属棒跨接在导轨之上,其电阻为r=1Ω,且和导轨始终接触良好,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始向右运动.求:

  1. (1) 若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,施加的水平恒力为F=10N,则金属棒达到的稳定速度v1的大小;

  2. (2) 若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,施加的水平力功率为P=6W,则金属棒达到的稳定速度v2的大小;

  3. (3) 若金属棒与导轨间是光滑的,施加的水平力功率恒为P=20W,经历t=1s的过程中灯泡产生的热量为QR=12J,则此时金属棒的速度v3的大小.

如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接解良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s.求:

  1. (1) 感应电动势E和感应电流I;

  2. (2) 在0.1s时间内,拉力的冲量IF的大小;

  3. (3) 若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压U.

如图所示,在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,有一长为0.6m的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右匀速滑动,且金属框架的宽度也为0.6m,已知R1=R2=5Ω,导体AB的电阻r=0.5Ω,其余电阻不计.求:

  1. (1) 导体AB两端电压.

  2. (2) 导体AB受到的安培力.

  3. (3) 电阻R1消耗的电功率.

如图1所示,一根电阻为R=4Ω的导线绕成的半径为d=2 m的圆,在圆内部分区域存在变化的匀强磁场,中间s形虚线是两个直径为d的半圆,磁场随时间变化如图2所示(磁场垂直于纸面向外为正,电流逆时针方向为正),

关于圆环中的电流一时间图象,以下四图中正确的是(   )

A . B .    C . D .
如图所示,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,如果两次拉出的速度之比为1:2,则两次线圈所受外力大小之比F1:F2 , 线圈发热之比Q1:Q2 , 通过线圈截面的电荷量之比q1:q2分别为(   ).

 

A . F1:F2=2:1, q1:q2=2:1, Q1:Q2=2:1 B . F1:F2=1:2, q1:q2=1:1, Q1:Q2=1:2 C . F1:F2=1:2, q1:q2=1:2, Q1:Q2=1:2 D . F1:F2=1:1, q1:q2=1:2, Q1:Q2=1:1
如图所示,等腰三角形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为3L,高为L,底角为450 , 有一边也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域,在 时刻恰好位于如图所示的位置,若以顺时针方向为导线框中电流正方向,在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是(    )

A . B .      C . D .
如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中.有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点.在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计.则(   )

A . 该过程中导体棒做匀减速运动 B . 该过程中接触电阻产生的热量为 mv C . 开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S= D . 当导体棒的速度为 v0时,回路中感应电流大小为初始时的一半
国庆阅兵时,我国的“飞豹FBC-1”型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过,该机的翼展为12.7m,北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T,该飞机飞过天安门时的速度为声速的0.7倍,求
  1. (1) 该机两翼尖间的电势差?
  2. (2) 从驾驶员角度来说,哪侧机翼的电势比较高?
如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值R=10Ω的电阻;导轨间距为L=lm,导轨电阻不计,长约lm,质量m=0.1kg的均匀金属杆水平放置在导轨上(金属杆电阻不计),它与导轨的滑动摩擦因数 ,导轨平面的倾角为 °在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T,今让金属杆AB由静止开始下滑,从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量q=lc,求:

  1. (1) 当AB下滑速度为4m/s时加速度的大小;
  2. (2) AB下滑的最大速度;
  3. (3) AB由静止开始下滑到恰好匀速运动通过的距离;
  4. (4) 从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量。
如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现若从静止开始释放物块,用h表示物块下落的高度(物块不会触地),g表示重力加速度,其他电阻不计,则(   )

A . 电阻R中的感应电流方向由a到c B . 物体下落的最大加速度为 C . 若h足够大,物体下落的最大速度为 D . 通过电阻R的电量为
如图甲所示,绝缘轻杆将一个N=100匝的矩形线圈固定在竖直平面内,悬点P为AB边中点。矩形线圈水平边AB=CD=5cm,竖直边AD=BC=4cm,E、F分别为AD和BC边的中点,在EF上方有一个垂直纸面的匀强磁场。矩形线圈的质量m=10g、电阻为R=1Ω,取如图所示的磁场方向为正方向,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。(已知g=10m/s2

  1. (1) 求在t=0.1s时线圈中电流大小及AB边电流的方向;
  2. (2) 求在t=0.1s时轻杆对线圈的作用力大小;
  3. (3) 求线圈中感应电流的有效值。
如图甲所示是宽度均为L=0.25m的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T,方向相反。一边长L=0.25m、质量m=0.1kg、电阻R=0.25Ω的正方形金属线框,在外力作用下,以初速度v=5m/s匀速穿过磁场区域。

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  1. (1) 取顺时针方向为正,作出i-t图像;
  2. (2) 求线框穿过磁场区域的过程中外力做的功。
如图所示,两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B =  T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距 L=0.1m,导轨左端连接一个电阻 R=0.5Ω,其余电阻不计,导轨右端连一个电容器C= 2.5 ´1010 pF,有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab,a 端与导轨下端接 触良好,从图中实线位置开始,绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速 转动 75°,此过程通过电阻 R 的电荷量为(   )

A . 3 ´10-2 C B . 2 ´10-3 C C . (30 + 2 ) ´10-3 C D . (30 - 2 ) ´10-3 C
导体棒AB质量为m=0.2kg,长度为L=50cm,A、B端分别与两根相同的导电轻质弹簧连接,弹簧另一端分别固定在斜面等高P、Q处,P、Q可通过单刀双掷开关S分别与阻值R=0.4Ω的电阻、电容C=0.8F的电容器相连,如图所示,整个装置固定在倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面上。斜面上区域1长为d=40cm,宽为L=50cm,其间存在垂直斜面向下的磁场,磁感应强度大小随时间变化为   ;区域2长度足够长,宽为L=50cm,其间存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B2=1T。已知初始状态开关S与电阻相连,两弹簧劲度系数均为k=5N/m,且始终平行并与AB棒垂直,t=0时刻AB棒利用插销固定在区域2中,此时弹簧处于原长,AB棒、导线、弹簧电阻均不计。

  1. (1) 判断0<t<1s时间内AB棒中的感应电流方向并求AB棒受到的安培力大小;
  2. (2) 在t>1s的某时刻,将开关S与电容器相连,并撤去插销,AB棒开始运动,已知当棒速度为v时,棒的加速度为a,求电容器两端的电压和通过AB棒电流的大小;
  3. (3) 在t>1s的某时刻,将开关S与电容器相连并撤去插销,求AB棒向下运动的最大速度。
用单位长度电阻为的硬质细导线做成半径为的圆环,垂直圆环面的磁场充满其内接正方形,时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,则在的时间内(   )

A . 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 B . 圆环中的感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向 C . 圆环中的感应电动势为 D . 圆环中的感应电流为
如图所示,间距为的两条平行光滑竖直金属导轨足够长,底部Q、N之间连接阻值为的电阻,磁感应强度为、足够大的匀强磁场与导轨平面垂直。质量为、电阻值为的金属棒放在导轨上,且始终与导轨接触良好。导轨的上端点P、M分别与横截面积为的10匝线圈的两端连接,线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场平行。开关闭合后,金属棒恰能保持静止。取重力加速度 , 其余部分的电阻不计。则(   )

A . 匀强磁场的磁感应强度均匀减小 B . 金属棒中的电流为 C . 匀强磁场的磁感应强度的变化率为 D . 断开之后,金属棒下滑的最大速度为
某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”,在一个车架底座上固定了一块塑料板,板上固定了线圈和红、绿两个二极管,装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈,电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(   )

A . 在t=3s时刻,线圈中的磁通量最大 B . 当磁铁从线圈左端插入时,小车将会向左运动 C . 乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D . 若插入线圈的磁铁磁性足够强,红、绿两个二极管会同时发光
如图所示,光滑平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为的定值电阻)和半圆弧段两部分,两段轨道相切于点,圆弧的半径为 , 两金属轨道间的宽度为 , 整个轨道处于磁感应强度为 , 方向竖直向上的匀强磁场中。质量为、长为、电阻为的金属细杆置于轨道上的处,。在时刻,给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度 , 之后金属细杆沿轨道运动,在时刻,金属细杆以速度通过与圆心等高的;在时刻,金属细杆恰好能通过圆弧轨道的最高点,金属细杆与轨道始终接触良好,轨道的电阻和空气阻力均不计,重力加速度为。以下说法正确的是( )

A . 时刻,金属细杆两端的电压为 B . 时刻,金属细杆所受的安培力为 C . 时刻,通过金属细杆横截面的电荷量为 D . 时刻,定值电阻产生的焦耳热为
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